quantumespresso:gipaw:電荷勾配
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| quantumespresso:gipaw:電荷勾配 [2020/03/15 18:12] – [電荷勾配] koudai | quantumespresso:gipaw:電荷勾配 [2020/06/01 15:35] (current) – 削除 koudai | ||
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| - | ====== 概要 ====== | ||
| - | 石英 (quartz, SiO2) の電荷勾配 (Electric-Field Gradient, EFG) の計算を行う | ||
| - | * 石英と水晶の違いは、前者が見た目は白色で後者が透明という曖昧なものである | ||
| - | * 英語ではどちらも quartz であり、特に区別しない | ||
| - | ====== 準備 ====== | ||
| - | |||
| - | ===== 計算 ===== | ||
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| - | 擬ポテンシャルはGIPAW計算に対応したものを使用します。 | ||
| - | 擬ポテンシャルファイルを開いて、GIPAWの記載があれば確実でしょう。 | ||
| - | |||
| - | 今回、擬ポテンシャルは次のサイトからダウンロードしました | ||
| - | * https:// | ||
| - | |||
| - | <file - quartz.scf.in> | ||
| - | & | ||
| - | calculation = ' | ||
| - | prefix | ||
| - | pseudo_dir | ||
| - | outdir | ||
| - | / | ||
| - | &system | ||
| - | ibrav = 0, | ||
| - | celldm(1) = 4.6415377, | ||
| - | nat = 9, | ||
| - | ntyp = 2, | ||
| - | ecutwfc | ||
| - | nosym = .true. | ||
| - | / | ||
| - | & | ||
| - | conv_thr = 1.0d-10 | ||
| - | / | ||
| - | |||
| - | ATOMIC_SPECIES | ||
| - | Si 28.086 | ||
| - | | ||
| - | |||
| - | ATOMIC_POSITIONS crystal | ||
| - | Si 0.4701 | ||
| - | Si 0.0000 | ||
| - | Si | ||
| - | O | ||
| - | O | ||
| - | O | ||
| - | O 0.2674 | ||
| - | O 0.1465 | ||
| - | O | ||
| - | |||
| - | CELL_PARAMETERS alat | ||
| - | 1.0000000 | ||
| - | 1.0000000 | ||
| - | 0.0000000 | ||
| - | |||
| - | K_POINTS automatic | ||
| - | 4 4 4 1 1 1 | ||
| - | </ | ||
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| - | * パラメタの意味は次のとおりです | ||
| - | |||
| - | ^変数^初期値^説明^ | ||
| - | |nosym|.false.|falseにすると、結晶の対称性に応じて等価なk点での計算を省略して計算量を減らす。現在のところGIPAWは一部の結晶構造でこのような計算に対応していない| | ||
| - | |||
| - | $ pw.x < quartz.scf.in > quartz.scf.out | ||
| - | |||
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| - | ===== 電荷勾配計算 ===== | ||
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| - | <file - quartz.efg.in> | ||
| - | & | ||
| - | job = ' | ||
| - | prefix = ' | ||
| - | tmp_dir = ' | ||
| - | Q_efg(2) = 0.00 ! Si | ||
| - | Q_efg(2) = 2.55 ! 17O | ||
| - | / | ||
| - | </ | ||
| - | |||
| - | ^変数^初期値^説明^ | ||
| - | |job|nmr|計算の種類。efgとしたとき原子核での電荷勾配を計算する。なお、nmrとした場合は磁気感受率と化学シフトの計算を行う。| | ||
| - | |prefix|' | ||
| - | |tmp_dir|' | ||
| - | |Q_efg(n)|1.0|n番目の種類の原子の原子核の電気四重極モーメント（Q値）で、単位は$10^{-30} \mathrm{m}^2$。だいたいのNMR/ | ||
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| - | 実行は次のようにする。 | ||
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| - | $ gipaw.x < quartz.efg.in > quartz.efg.out | ||
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| - | フォノンの計算には時間がかかるので注意。 | ||
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| - | ===== 出力ファイルの見方 ===== | ||
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| - | quartz.efg.outに結果が出力されます。 | ||
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| - | ==== 電荷勾配 ==== | ||
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| - | 各原子核の電荷勾配は $i,j = x,y,z$ として $V_{ij} = V_{ij}^{\mathrm{bare}} + V_{ij}^{\mathrm{ionic}} + V_{ij}^{\mathrm{GIPAW}}$ で表されます。 | ||
| - | それぞれの値はファイルの次の部分を参照してください | ||
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| - | <file - quartz.efg.out> | ||
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| - | ----- bare term ----- | ||
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| - | ----- ionic term ----- | ||
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| - | ----- GIPAW term ----- | ||
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| - | ----- total EFG ----- | ||
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| - | </ | ||
| - | 並び順は次のようになっています | ||
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| - | Vxx Vxy Vxz | ||
| - | Vyx Vyy Vyz | ||
| - | Vzx Vzy Vzz | ||
| - | </ | ||
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| - | 主軸変換した結果も出力されます。 | ||
| - | 座標軸は $|V_{xx}| \leq |V_{yy}| \leq |V_{zz}|$ となるように選ばれます。 | ||
| - | <file - quartz.efg.out> | ||
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| - | * axis ... 主軸変換後の座標軸の向き。主軸がz軸になるように選ばれます。 | ||
| - | * $C_q = \frac{e^2 Q q}{h}$ ... 四重極結合定数。ただし $V_{zz} = eq$ で、単位はMHz | ||
| - | * $\eta = \frac{V_{xx} - V_{yy}}{V_{zz}}$ ... 異方性パラメタ | ||
| - | Siは核スピン1/ | ||
| - | |||
| - | なお、酸素は $I=5/2$ の核スピンを持つので、主軸方向に磁場をかけたとき、エネルギー固有値は3次方程式 $x^3 -7(3+\eta^2) x -20(1-\eta^2) = 0$ の解$x$を使って $E = \frac{e^2 Q q}{20} x$ で表されます。 | ||
| - | NQR周波数は、この3つのエネルギー固有値の差をプランク定数$h$で割ったもので表され、3つ出てきます。 | ||
quantumespresso/gipaw/電荷勾配.1584263538.txt.gz · Last modified: 2021/06/27 21:59 (external edit)